高速公路与一般公路相比，具有线型好、设计标准高、交通流量大、行车速度快等特点，在一些车流量大的高速公路上部署全程的监控系统可以实施对交通流量和交通运行的监视；同时也可以对关键点进行气象检测，并在关键路段实施交通适时的控制等，及时发现各种异常情况并采取应急措施，从而保证高速公路高速、安全、经济的运营管理。

　　传统的高速公路监控系统一般分为收费监控和道路监控两部分。收费监控系统主要是对收费站的车道、收费广场、收费亭的收费情况，对收费车道通过的车辆类型、收费员的操作过程以及收费过程中的突发事件和非法事件进行观察和记录，实施有效的监督。道路监控系统主要是对高速公路干线、互通立交、隧道等高速公路重点路段进行监视，把握高速公路交通状况，及时发现交通阻塞路段、违章车辆，及时给予引导，保证高速公路的安全通畅。

　　现代化、智能化的高速公路监控系统除具备以上功能外还应具备公路沿线行使车辆测速抓拍功能、卡口车辆识别功能、交通事件检测和分析功能、以及车辆多路径识别功能。

　　智能化交通监控管理系统总体构成

　　高速公路监控智能管理系统是一个完善的软件平台，集成管理视频监控、高清卡口车牌识别、雷达测速、机房无人值守、设备线缆防盗等子系统，具有多种信息发布手段和大量数据统计功能，为可变情报板、交通诱导、流量检测等系统预留丰富接口。

　　高速公路视频监控系统

　　高速公路视频监控系统主要对高速公路沿线、大型立交桥、隧道、服务区、收费站等场所进行实时的视频采集与存储。该系统的覆盖范围自下而上分为：

　　(1)收费站和服务区：各站区所辖的摄像机信号全部引入本地视频监控系统，各站所对本地所有图像进行监控管理，道路沿线及外场的图像直接接入公路路段监控分中心/管理所。

　　(2)监控分中心：高速公路设置监控分中心，对整条路段进行监控和管理。各收费站和服务区图像根据分中心要求选择上传，分中心对路段中各收费站上传的图像进行统一监控和管理。若前端与分中心之间的距离过长，则在管理所建立汇聚传输点。

　　(3)省监控总中心：省高速公路管理局对省内所有的高速公路进行统一监控、管理和调度。各监控分中心将自己所辖区域内的视频信号上传到省中心，由省中心统一监控和管理。

　　各省中心、监控中心、监控分中心之间采用联网分级控制。控制信号从上到下采用逐级转发的形式，传递到需要控制的前端设备。

　　视频监控系统采用模拟和数字混合型方案来建设，前端模拟视频信号经非压缩式光端机回传各级监控中心，在监控中心分别进入矩阵和视频编码设备，各级监控中心之间采用矩阵和数字双重级联。模拟视频的优势在于图像质量高、延时小，可靠性高，不依赖于网络，独立性好，而数字视频的优势则在于便于存储和查询，并可实施智能事件检测。

　　高速公路高清卡口识别系统

　　高清卡口监控识别系统专门针对高速公路卡口进行监控和车牌识别。通常以百万像素以上级别CCD摄像机作为视频源，这种摄像机清晰度高，噪点低，一次成像可覆盖2个以上车道，无需单独特写摄像机。系统主要分为前端抓拍系统、传输系统、中心处理(后端)系统三部分。

　　(1)前端抓拍系统：采用视频触发技术完成所有过往车辆的车牌抓拍，并将抓拍的图片和相关信息(时间、地点、车速、车辆信息等)送回指挥中心的后端服务器。

　　(2)传输系统：由传输网络组成，负责连接前端系统和后端系统，采集数据、视频以及控制命令的传输。

　　(3)中心处理控制：后端系统在收到前端系统采集的基本信息之后，自动将车辆信息与黑牌照库进行对比，如果发现黑车将自动报警;同时对前端的视频进行实时监控、录像，及切换处理等。

　　系统需采用地感线圈触发为主，雷达触发作为备份方式，触发信息输出到摄像机;本地存储大容量的图片，并能够通过数据网络链路将图片信息上传到中心，具备完善的系统查询和统计功能，可与中心进行布控可查的黑牌照库进行对比并报警。系统查询和统计功能完善，中心进行布控可查黑牌照数据库，比对后报警;同时可与ECT系统配合进行抓拍。

　　高速公路雷达测速联动提示系统

　　雷达测速联动提示系统主要用于24小时不间断地对车辆自动进行实时测速和监测抓拍，识别并记录显示车辆号牌、车速和其它信息的图片，与电子可变情报板系统联动，即时显示超速车辆警告信息，同时具备系统查询和统计功能，中心进行布控可查黑牌照数据库，比对后报警。与高清卡口监控识别系统相比，该系统主要增加了如下几个子系统：

　　(1)可变情报板提示系统：可变情报板提示系统包括前端可变情报板、中心情报板控制系统。在前端设备判断车辆为违法车辆时，立即将相关车辆的违章信息显示在出口LED大屏上，同时启动闪灯和警号提示告知当事人违法事实及所应接受的相应处罚。

　　(2)雷达测速子系统：通过系统配置的交通专用雷达对过往车辆进行车速监测，一旦发现车辆超速立即对该超速车辆进行抓拍，同时将抓拍结果上传至监控中心，经情报板信息管理主机发至设在路上的情报板。

　　(3)夜间辅助照明系统：由于CCD摄像机的成像原理所限，因此系统在夜间工作需要用辅助泛光灯对拍摄区域进行照明，这样不仅可以使摄像机系统能够抓拍到清晰的图像，也使违章违法车辆无处遁形。

　　高速公路交通事件智能分析系统

　　传统监控中心的功能只能通过监视器实时、直观地再现很少部分道路和收费站广场的实况，这种监控方式对突发性较强的交通异常事件无法预测，很容易造成二次事故，如大规模的追尾等。

　　为了提高高速公路的服务水平，及时检测出交通异常事件，提高系统的响应速度，系统引入了交通事件自动检测系统。在网络视频编码设备上内置基于视频分析的事件处理算法，通过道路沿线的摄像机图像进行分析，根据图像处理算法产生事件告警。

　　该算法软件对图像对比度和色彩饱和度的要求不高，可以适用于白天、夜晚、雨、雪、雾等天气，能对高速公路上发生的各种交通事件进行检测，并且伴有声光告警信号提示监控值班员。算法采用动态图像背景自适应技术和车辆图像跟踪技术，彻底消除了光线，雨雪，灰尘对系统的影响，是真正的基于事件本身的检测技术，可以及时检测监控区域内发生的交通事件，采集交通数据，辅助进行交通控制等。除了一般的车速和车流量的统计之外，交通事件智能视频分析系统主要包含以下功能：

　　(1)物体移动监测：监测用户定义区域内的移动目标，可显示场景中移动物体的移动轨迹，对于移动速度异常的目标产生报警。

　　(2)物体滞留监测：跟踪滞留在固定位置超过用户设定时间的车辆或其他目标，用于监测被遗弃的物体、违规停车等。

　　(3)突然出现监测：监测突然闯入用户定义区域的任何目标，适用于高速公路重点位置的监测。

　　(4)移动路径监测：监测从一个区域进入另一个区域的移动物体，用于监测车辆违章转向、掉头或其他违规越境行为。

　　(5)物体徘徊监测：监测场景中物体徘徊逗留的时间，用于监测敏感场所的可疑行迹。

　　高速公路路径识别系统

　　随着各省市高速公路的不断建设，基本上建成了大小、规模不等的联网收费系统，在联网收费系统建设中，都面临了一个共同的问题——车辆行驶路径的识别。在联网收费环境下，尤其是在投资主体多元化的路网环境下，路径识别不仅仅涉及对每一通行车辆如何计算通行费，同时还要考虑将收入的通行费拆分给哪个收费单位的问题，通行费的拆分直接关系到各条高速公路的合法利益，是联网收费的关键。高速公路监控智能管理系统具有路径识别功能，通过查询特定车牌，可在电子地图上进行直观显示。